CN108406329B - 一种凸轮轴盖加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种凸轮轴盖加工装置，涉及智能加工技术领域。其包括工作台装置、定位装置、动力装置和卸料装置，所述工作台装置包括旋转工作台和设置于旋转工作台顶部的固定工装组件，所述旋转工作台设置有定位槽，所述固定工装组件包括与加工零件耦合的固定头；所述定位装置包括定位销和驱动所述定位销与所述定位槽相嵌合的定位气缸；所述动力装置包括驱动所述旋转工作台周期性运转的驱动电机；所述卸料装置包括接料组件、卸料气缸和与所述卸料气缸连接的装夹头，所述接料组件与所述装夹头沿所述旋转工作台的径向相对设置。本发明的有益效果在于，该凸轮轴盖智能加工装置结构简单、紧凑，高效且能耗低，减少企业运营成本。

Description

一种凸轮轴盖加工装置

技术领域

本发明涉及智能加工技术领域，具体的说涉及一种凸轮轴盖加工装置。

背景技术

在一些小型零件的批量加工过程中，如果采用加工中心分工序进行加工，不仅需要浪费人力进行装卸，周转，而且使用加工中心这种大型设备也是能源和资源的浪费，同时也会给加工的零件增加加工的费用。

现有机床加工行业，机床管理者希望提高机床使用率，尽可能地减少机床设备的折旧率及资产损失，这必然要求机床操作者24小时操作，使得操作者工作强度大，且长时间工作，容易导致安全事故，增加管理或运营成本。

现有的多组智能加工线，采用多台加工中心，专用上下料机器人和多个辅助装置，其结构复杂，能耗高。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种凸轮轴盖加工装置，主要提高一种紧凑型凸轮轴盖的智能加工装置，实现紧凑型凸轮轴盖的自动加工，提高加工效率，减少人员成本。

为实现该技术目的，本发明的方案是：

一种凸轮轴盖加工装置，其特征在于，包括

工作台装置，包括旋转工作台和设置于旋转工作台顶部的固定工装组件，所述旋转工作台设置有定位槽，所述固定工装组件包括与加工零件耦合的固定头；

定位装置，包括定位销和驱动所述定位销与所述定位槽相嵌合的定位气缸；

动力装置，包括驱动所述旋转工作台周期性运转的驱动电机，所述旋转工作台停止后所述定位气缸驱动所述定位销与定位槽嵌合；

卸料装置，包括接料组件、卸料气缸和与所述卸料气缸连接的装夹头，所述接料组件与所述装夹头沿所述旋转工作台的径向相对设置，所述卸料气缸驱动所述装夹头夹取固定于所述固定头的零件并将零件置于接料组件。

本发明的实施例有益效果在于：包括：工作台装置、定位装置、动力装置和卸料装置，其中工作台装置包括旋转工作台和设置于旋转工作台顶部的固定工装组件，旋转工作台设置有定位槽，固定工装组件包括与加工零件耦合的固定头；定位装置包括定位销和驱动定位销与定位槽相嵌合的定位气缸；动力装置包括驱动旋转工作台周期性运转的驱动电机，旋转工作台停止后定位气缸驱动定位销与定位槽嵌合；卸料装置包括接料组件、卸料气缸和与所述卸料气缸连接的装夹头，接料组件与装夹头沿旋转工作台的径向相对设置。该凸轮轴盖加工装置结构简单、紧凑，一次性完成凸轮轴盖的孔和外形的加工，加工速度快，自动检测零件的加工精度，提高产品精度，提高产品加工效率，大大降低加工成本。

附图说明

图1为本发明一种凸轮轴盖加工装置的俯视结构示意；

图2为本发明一种凸轮轴盖加工装置中正反面识别装置的轴侧结构示意；

图3为本发明一种凸轮轴盖加工装置中上料组件的轴侧结构示意；

图4为本发明一种凸轮轴盖加工装置中卸料装置的轴侧结构示意；

附图标记说明：

100.上料装置，110.震动上料盘，120.正反面识别装置，121.第一震动器，122.送料槽，123.第二震动器，124.翻转送料槽，130.换向组件，131.第一旋转气缸，132.固定平台，133.立柱，134.升降气缸，135.正反检测传感器，140.上料组件，141.上料底座，142.上料气缸，143.推送平台，200.工作台装置，210.旋转工作台，211.定位槽，220.工作台底座，230.第二齿轮，240.固定工装组件，241.固定座，242.顶杆，243.固定头，250.两轴微型数控加工装置，260.三轴微型数控加工装置，300.动力装置，310.驱动电机，320.变速箱，330.第一齿轮，340.变速箱安装座，400.定位装置，410.定位气缸，420.定位销，500.精度检测装置，510.激光检测组件，600.卸料装置，610.卸料底座，620.移动气缸，630.第二旋转气缸，640.装夹气缸，650.装夹头，660.卸料气缸，661.卸料气缸底座，670.接料盘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图1-4及具体实施方式，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一些实施例提供一种凸轮轴盖加工装置，包括：上料装置100、工作台装置200、动力装置300、定位装置400、精度检测装置500和卸料装置600，上料装置100、定位装置400、精度检测装置500和卸料装置600与工作台装置200相对设置，动力装置300设置于工作台装置200底部用于为工作台装置200提供动力。

如图1、3所示，工作台装置200，包括工作台动力装置300、分别设置于工作台动力装置300两端的旋转工作台210和工作台底座220，旋转工作台210远离工作台动力装置300一端设有固定工装组件240，旋转工作台210设置有定位槽211，定位槽211设置于旋转工作台210并贯穿其周缘，旋转工作台210在工作台动力装置300的驱动下运转。固定工装组件240包括固定座241，贯穿于固定座241的顶杆242和设置于顶杆242远离旋转工作台210一端的固定头243，其中固定座241与旋转工作台210固定设置，本实施例中固定座241与旋转工作台210固定设置为通过螺栓固定，螺栓未在图中画出，固定工装组件240包括与加工零件耦合的固定头243，固定头243用于装夹上料组件140运送的加工零件，其中固定工装组件240为多个，并且均匀设置于旋转工作台210顶部，定位槽211的个数与固定工装组件240的个数相对应，其中固定工装组件240的个数与驱动电机310的分度相对应。

作为本实施例以固定工装组件240为五个进行说明，固定工装组件240为五个，即驱动电机310每次旋转72°，使得每个固定工装组件240对应一个工位，即当第一个加工零件通过上料组件140固定于固定头243，驱动电机310驱动旋转工作台210旋转72°，同时带动固定于固定头243上的加工零件也旋转72°进入下一个工位，加工组件进行加工处理，同时第二个加工零件继续通过上料组件140将零件装夹于另一个固定工装组件240上，驱动电机310驱动旋转工作台210继续旋转72°，第一个加工零件被运转至下一工位，同时第二个加工零件被运转至加工组件进行加工处理，第三个加工零件继续通过上料组件140将零件装夹于第三个固定工装组件240上，依次循环，完成每个加工零件的加工程序。

固定工装组件240还可以为两个、三个、四个或六个等，只要固定工装组件240的个数与工位个数相对应即可，若工位个数为5个，则固定工装组件240有5个，加工设备设有的加工位个数以及固定工装组件240的个数用户可以根据自己的需要设定。

继续参照图1，定位装置400，包括定位气缸410和定位销420，定位气缸410可驱动定位销420与定位槽211嵌合。其中旋转工作台210上的定位槽211个数与固定工装组件240的个数对应，旋转工作台210上定位槽211的设置位置可以与固定工装组件240对应，也可以设置在两个固定工装组件240中间的位置，这样设置即方便旋转工作台210的定位，也方便定位气缸410的安装固定。

作为本实施例中的一种实现方式，旋转工作台210上定位槽211设置在两个固定工装组件240中间的位置，设置于旋转工作台210周边侧壁的定位槽211个数以5个为例进行说明。旋转工作台210停止后定位销420与定位槽211结合将旋转工作台210固定，从而实现防止加工过程中旋转工作台210转动、震动，影响加工精度。

如图3所示，动力装置300，包括驱动旋转工作台210周期性运转的驱动电机310、设置于驱动电机310动力输出端的变速箱320和设置于变速箱320动力输出端的第一齿轮330，变速箱320固定安装于变速箱安装座340。工作台装置200包括与第一齿轮330啮合的第二齿轮230，第二齿轮230位于工作台底座220和旋转工作台210之间并与旋转工作台210连接，其中第二齿轮230与旋转工作台210固定设置，保证驱动电机310工作时，旋转工作台210同步运转。驱动电机310可以为分度电机，即可设定不同的分度，驱动电机310还可以为与分度盘连接，由分度盘控制驱动电机310按固定分度转动，本实施例中以驱动电机310为分度电机进行说明。设置于变速箱320输出端的第一齿轮330和设置于旋转工作台210底部的第二齿轮230可以为外啮合齿，也可以为内啮合齿。

作为本实施例中的一种实现方式，第二齿轮230和第一齿轮330的啮合为外啮合齿；驱动电机310和与驱动电机310动力输出端连接的变速箱320可以设置于旋转工作台210周边，也可以设置在旋转工作台210底部。

作为本实施例中的一种实现方式，驱动电机310和与驱动电机310动力输出端连接的变速箱320设置于旋转工作台210周边，这样便于驱动电机的安装。

继续参照图1，为了进一步提高加工效率，旋转工作台210周缘还设有三轴微型数控加工装置260和两轴微型数控加工装置250，两轴微型数控加工装置250和三轴微型数控加工装置260设置于旋转工作平台的周缘，两轴微型数控加工装置250用于加工凸轮轴盖的孔，三轴微型数控加工装置260用于加工凸轮轴盖的外形。其中上料组件140、两轴微型数控加工装置250、三轴微型数控加工装置260、精度检测装置500和卸料装置600依次沿旋转工作台210的运动方向布置，上料组件140与设置于旋转工作台210的固定工装组件240对应实现上料，两轴微型数控加工装置250与设置于固定头的加工零件对应，用于加工凸轮轴盖的孔，三轴微型数控加工装置260与设置于固定头的加工零件对应，用于加工凸轮轴盖的外形，精度检测装置500与设置于固定头的加工零件对应，用于检测加三轴微型数控加工装置260加工的凸轮轴盖的表面精度，卸料组件与设置于固定头的加工零件对应，用于将加工后的加工零件从固定头取下，便于固定工位组件运转至上料组件140工位时继续上料，这种一次性完成凸轮轴盖孔和外形的加工，加工精度高，加工效率高，一次性完成零件精度的检测，大大减少了人工工序，节约加工成本。

继续参照图1、3，上料装置100，包括正反面识别装置120、设置于正反面识别装置120进料端的震动上料盘110和设置于正反面识别装置120出料端的上料组件140。震动上料盘110上可设有拨料卡，本实施例中拨料卡未在图中画出，物料通过震动上料盘110的环形轨道逐渐上移，拨料卡去掉不正常放置的加工零件，保留正常放置的加工零件，通过拨料卡后呈统一状态进入正反面识别组件，正反面识别装置120将反方向摆放的加工零件调转方向后运送至上料组件140，这样加工零件摆放呈统一状态，便于加工零件在固定工装组件240的装夹，提高加工设备的加工速度。

继续参照图3，上料组件140，包括上料气缸，上料气缸两端分别设置有推送平台143和上料气缸142，推送平台143位于换向组件130和工作台组件之间，上料气缸将加工零件从推送平台143推送至固定头。推送平台143零件放置表面与翻转送料槽122的槽面在同一水平面上，这样方便加工零件从翻转送料槽122直接运动至推送平台143，上料气缸将加工零件推送至固定工装，固定工装将加工零件装夹固定，用于加工装置的进一步加工处理。

如图2所示，正反面识别装置120，包括正反检测组件和换向组件130，正反检测组件包括正反检测传感器135，换向组件130包括第一旋转气缸131和固定设置于第一旋转气缸131顶部的固定平台132，固定平台132位于震动上料盘110和上料组件140之间，并可将正反检测组件检测的反向加工零件通过第一旋转气缸131的驱动调转方向。正反检测组件包括立柱133，设置于立柱133的升降气缸134，设置于升降气缸134端部的正反检测传感器135，正反检测组件用于检测加工零件的摆放方向，若加工零件摆放反向，则换向组件130将加工零件调转方向。立柱133与震动上料盘110之间设有第一震动送料器，固定平台132推送平台143之间设有第二震动送料器，其中第一震动送料器包括第一震动器121和设置于第一震动器121顶部的送料槽122，送料槽122一端连接震动上料盘110的出料端，另一端连接正反检测组件。第二震动送料器包括第二震动器123和设置于第二震动器123顶部的翻转送料槽122；翻转送料槽122一端与固定平台132连接，另一端与上料组件140连接。本实施例使用的精度检测传感器135为现有传感器，不是本发明的创新点。

固定平台132可在正送料槽122和翻转送料槽122之间自由转动，固定平台132接收加工零件，当正反检测组件检测到加工零件的摆放方向相反。作为本实施例以第一旋转气缸131将加工零件调转180°具体说明，固定于第一旋转气缸131顶部的固定平台132调转180°，同时加工零件也被调转180°，将加工零件调转为正确方向；其中送料槽122的槽面、固定平台132表面和翻转送料槽122的槽面在同一水平平面上，通过震动上料盘110摆放呈统一状态，加工零件从震动上料盘110的出口端进入送料槽122后，通过第一震动送料器的震动自动进入固定平台132，并从固定平台132自动进入翻转送料槽122，翻转槽将加工零件翻转为固定工装装夹的方向，方便固定工装装夹固定，提高加工效率。

第一气缸还可以将加工零件调转45°、90°和120°等，只要将加工零件的方向调转为固定工装组件240的装夹固定方向即可。

继续参照图1，精度检测装置500，包括激光检测组件510，激光检测组件510设置于旋转工作台210周缘，并与上料组件140和卸料装置600对应，激光检测组件510用于检测三轴微型数控加工装置260加工后零件的外形精度，这样进一步保证了凸轮轴盖的孔距，提高了加工精度。

如图4所示，卸料装置600，包括移动气缸620、分别设置于移动气缸620两端的卸料底座610和第二旋转气缸630。第二旋转气缸630远离移动气缸620一端设有装夹气缸640，装夹气缸640连接有装夹头650，移动气缸620驱使装夹头650沿旋转工作台210的径向方向运动，旋转气缸驱使装夹头650在水平面内移动，在固定头243相对于装夹头的另以端设有卸料气缸660，卸料气缸660固定于卸料气缸底座661。

零件加工完毕后，通过旋转工作台210运送至卸料工位后，移动气缸620驱动装夹组件沿旋转工作台210的径向方向且靠近旋转工作台210运动，同时，卸料气缸660推动顶杆242，使固定于顶杆242另一端装夹有加工零件的固定头243沿靠近装夹头650方向运动，装夹头650夹取零件后沿相反方向运动，同时第二旋转气缸630在水平平面内旋转，将加工后的零件投入接料组件。其中装夹组件包括装夹气缸640和与装夹气缸640连接的装夹头650，装夹头650设置于第二旋转气缸630顶部，随着第二旋转气缸630的转动而转动，也会随着移动气缸620的驱动而前进或后退。

卸料装置600还包括接料组件，接料组件包括接料盘670，本实施例中接料盘670设置于装夹头650底部，卸料过程，装夹气缸640驱使装夹头650松开，加工后的加工零件自动落入接料盘670。其中接料盘670可以为底部为传输带的接料盘670，零件落入接料盘670后被传输带带动，运送至卸料出口端的收集箱，也可以为滑梯式接料盘，本实施例以接料盘670为滑梯式落入接料盘进行说明，加工零件后靠重力自由滑下，落入设置在滑梯式接料盘出口端的收集箱中。

本发明的工作原理为：加工零件经震动上料盘110处理后，从震动上料盘110出料端运送出的加工零件摆放呈统一状态，再经过正反面识别装置120识别加工零件的摆放方向是否符合加工要求，若加工零件的摆放方向为反方向，则正反面识别装置120驱使换向组件130将加工零件调转方向，然后通过上料组件140运送至固定工装组件240，同时旋转工作台210运转，将加工零件运送至两轴微型数控加工装置250加工零件的孔，之后旋转工作台210继续运转，将加工零件运送至三轴微型数控加工装置260加工零件的外形，然后旋转工作台210继续运转，将加工零件运送至精度检装置500检测零件的表面精度，最后旋转工作台210继续运转，将加工零件运送至卸料装置600，卸料装置600将零件夹取，投入接料盘670中。

在本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“坚直”、“水平”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了使于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的实施例的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的实施例的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种凸轮轴盖加工装置，其特征在于，包括：

工作台装置，包括旋转工作台和设置于旋转工作台顶部的固定工装组件，所述旋转工作台设置有定位槽，所述固定工装组件包括固定座，贯穿于固定座的顶杆和设置于顶杆远离旋转工作台一端的固定头，其中固定座与旋转工作台固定设置，固定头用于装夹上料组件运送的加工零件；

定位装置，包括定位销和驱动所述定位销与所述定位槽相嵌合的定位气缸；

动力装置，包括驱动所述旋转工作台周期性运转的驱动电机，所述旋转工作台停止后所述定位气缸驱动所述定位销与定位槽嵌合；

上料装置，所述上料装置包括正反面识别组件、设置于正反面识别组件进料端的震动上料盘和设置于正反面识别组件出料端的上料组件，所述上料组件设置于所述旋转工作台周缘，所述正反面识别组件包括正反检测组件和换向组件，所述换向组件包括第一旋转气缸和固定设置于第一旋转气缸顶部的固定平台，所述固定平台位于所述震动上料盘和上料组件之间，并可将所述检测组件检测的反向加工零件通过所述第一旋转气缸的驱动调转方向；

卸料装置，包括移动气缸、分别设置于移动气缸两端的卸料底座和第二旋转气缸；第二旋转气缸远离移动气缸一端设有装夹气缸，装夹气缸连接有装夹头，移动气缸驱使装夹头沿旋转工作台的径向方向运动，旋转气缸驱使装夹头在水平面内移动，在固定头相对于装夹头的另一端设有卸料气缸，卸料气缸固定于卸料气缸底座，还包括接料组件，所述接料组件与所述装夹头沿所述旋转工作台的径向相对设置，零件加工完毕后，通过旋转工作台运送至卸料工位后，移动气缸驱动装夹气缸和装夹头沿旋转工作台的径向方向且靠近旋转工作台运动，同时，卸料气缸推动顶杆，使固定于拉杆另一端装夹有加工零件的固定头沿靠近装夹头方向运动，装夹头夹取零件后沿相反方向运动，同时第二旋转气缸在水平平面内旋转，将加工后的零件投入接料组件。

2.根据权利要求1所述的一种凸轮轴盖加工装置，其特征在于，所述定位槽设置于所述旋转工作台并贯穿其周缘，所述定位气缸设置于所述旋转工作台外侧。

3.根据权利要求1或2所述的一种凸轮轴盖加工装置，其特征在于，所述工作台装置包括工作台底座和设置于所述工作台底座和所述旋转工作台之间的工作台动力组件，所述驱动电机驱动所述工作台动力组件并带动所述旋转工作台运转。

4.根据权利要求3所述的一种凸轮轴盖加工装置，其特征在于，所述动力装置包括设置于所述驱动电机动力输出端的变速箱和设置于所述变速箱动力输出端的第一齿轮；所述工作台装置包括与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮位于所述工作台底座和旋转工作台之间并与所述旋转工作台连接。

5.根据权利要求1所述的一种凸轮轴盖加工装置，其特征在于，所述上料组件包括上料气缸，所述上料气缸两端分别设置有推送平台和上料底座，所述推送平台位于所述换向组件和工作台之间，所述上料气缸将加工零件从推送平台推送至所述固定头。

6.根据权利要求1所述的一种凸轮轴盖加工装置，其特征在于，还包括精度检测装置，所述精度检测装置包括激光检测组件，所述激光检测组件设置于所述旋转工作台周缘。

7.根据权利要求4-6任一项所述的一种凸轮轴盖加工装置，其特征在于，所述接料组件包括接料槽，所述接料槽与所述装夹头沿所述旋转工作台的径向相对设置。

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